混凝土裂缝控制处理(共12篇)
混凝土裂缝控制处理 篇1
1 裂缝控制
1.1 原材料的控制
1.1.1 水泥品种
水泥品种对混凝土的收缩影响较大, 对纯熟料水泥, 水泥净浆收缩主要取决于C3A、SO3、石膏的含量及水泥细度等, C3A含量大, 细度较细的水泥收缩较大;石膏的含水量不足的水泥, 具有较大的收缩;水泥中SO3的含量对混凝土收缩也具有显着的影响。在工程中, 要根据混凝土工程特点或所处环境条件, 应优先选用哪种水泥, 从而尽可能避免裂缝的产生。1.1.2骨料。骨料是影响混凝土干缩的主要因素之一。粗骨料体积含量越大, 混凝土收缩越小, 就商品混凝土而言, 在保证混凝土性能的情况下, 增加粗骨料的含量, 选用连续级配好, 针片状颗粒含量不宜大于10%, 含泥量少的骨料, 可以减小混凝土收缩, 预防混凝土裂缝的产生。细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好, 并采取脱水、排水、遮盖和加强管理等综合措施, 保证含水率稳定, 人工砂饱和面干的含水率不得超过6%。1.1.3粉煤灰掺合料。在混凝土中掺入粉煤灰可以改善混凝土的和易性, 降低气温, 减少收缩, 提高混凝土抗浸蚀性具有良好的效果。水泥水化作用是放热反应, 1kg水泥放出原热量可高达500J, 它能使混凝土中的温度达到75℃以上。因其内部产生的水化热造成温度急剧上升, 与混凝土表面形成温度梯度, 故内部产生拉应力, 它们都能使混凝土开裂。如能采取技术措施将混凝土温度的顶峰温度加以限制, 则能避免开裂。采用冷却措施降低温度, 这样费用增加较多, 用粉煤灰代替部分水泥, 对混凝土温度起到缓解作用。但对低级粉煤灰, 当掺量过多时, 早期强度较低, 温差较大时, 不利于混凝土的抗裂, 在温度变化较大时, 不宜过量掺用, 应选择优质的粉煤灰。1.1.4外加剂。a.减水剂:一般混凝土外加剂会增加混凝土的收缩, 对混凝土抗裂不利。b.膨胀剂:膨胀混凝土拌合物粘稠, 无离析和泌水现象, 因此泵送性较好, 适应泵送施工, 由于不泌水, 容易产生早期塑性收缩裂缝。因此必须注意早期养护。补偿收缩混凝土收缩混凝土的浇注温度不宜超过35℃, 由于掺入膨胀剂后需大量的水参与反应才能发挥膨胀效果, 因此混凝土也可能产生内干缩。混凝土充分养护是保证膨胀剂应用的重要条件, 否则会产生不良的后果。
1.2 配合比的控制。
在商品混凝土原材料一定的情况下, 配合比对混凝土收缩裂缝产生有重要影响, 主要是单位水泥用量, 水灰比, 砂率等。对配合比的控制主要有以下几点:1.2.1商品混凝土应对混凝土的配合比进行优化;
1.2.2 不同季节、不同的施工环境应采用不同的配合比;
1.2.3不同用途的混凝土应采用不同的
配合比;1.2.4原材料变化时应重新确定配合比;1.2.5加强原材料的计量与控制, 特别要加强雨季砂、石含水量的控制;1.2.6商品混凝土的水灰比宜为0.4~0.6, 砂率宜为38%~45%, 最小水泥用量宜为300kg/m3。因此, 不良原配合比会产生混凝土收缩加大, 引起开裂。
1.3 施工过程的控制。
1.3.1加强商品混凝土的养护。由于商品混凝土流动性较大, 容易在早期发生混凝土半和物沉缩裂缝, 塑性收缩裂缝, 干燥收缩裂缝, 温度裂缝等, 因此必须加强早期养护。养护主要是保持适当的温度和湿度条件。混凝土浇注后应覆盖一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜, 过高过低的环境温度以及激剧的温度变化都会引起表面开裂。保温能减少混凝土表面的热扩散, 降低混凝土表层的温差, 防止表面裂缝。但由于热扩散时间延长, 混凝土强度和松弛作用得到充分发挥, 使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度, 防止贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土, 仍然处于凝结、硬化过程中, 水泥水化速度较快, 适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。1.3.2掺入膨胀剂的商品混凝土, 由于膨胀剂反应产生膨胀需要大量的水, 因此必须充分保持混凝土潮湿, 最好蓄水或者洒水, 也可采用连续喷水或塑料薄膜覆盖, 时间不少于14天, 抹面后即可开始养护。1.3.3混凝土下料不易过快, 柱、墙、深梁与板等变截面处应分层浇注。1.3.4模板要浇水, 振捣要密实, 振捣时间以5~15s/次为宜, 过份振捣也会导致混凝土收缩增大产生表面的收缩裂缝。1.3.5混凝土浇注时, 振捣后1~2h混凝土进行二次振捣, 或表面压实抹光。1.3.6大体积混凝土应分层浇注, 每层浇注厚度不大于30~50cm。1.3.7在浇注大体积混凝土时应加强温度管理, 混凝土拌制时温度要低于25℃, 浇注时要低于30℃。浇注后控制混凝土与大气温差不大于25℃, 混凝土本身内外温差在2 0℃之内, 加强养护过程中的测温工作, 发现温差过大, 及时覆盖、保温, 使混凝土缓慢地降温, 缓慢收缩, 以有效降低约束应力, 提高结构抗拉能力。
2 混凝土裂缝的处理
混凝土的裂缝有可能是不可避免的。一旦出现裂缝, 如果裂缝危害到其它方面的功能, 那么只能采取补救 (修补) 。在修补之前应全面考虑与之相关的各种影响因素, 仔细研究产生裂缝的原因, 裂缝是否已稳定, 若仍处于发展状态, 那么要估计该裂缝发展的最终结果, 应采取哪种方法来处理。
以下介绍裂缝处理的几种主要方法:
2.1 表面修补法。
表面修补法是一种简单、常见的修补方法, 它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料, 在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂, 通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2.2 灌浆、嵌缝封堵法。
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补, 它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中, 胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体, 从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法, 它通常是沿裂缝凿槽, 在槽中嵌填塑性或刚性止水材料, 以达到封闭裂缝的目的。
常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
2.3 结构加固法。
当裂缝影响到混凝土结构的性能时, 就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积, 在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
2.4 混凝土置换法。
混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法, 此方法是先将损坏的混凝土剔除, 然后再置换新的混凝土或其他材料。
常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
3 结论
以上是对商品混凝土裂缝的控制、裂缝的处理两部分问题的综合分析。可以得到如下几点结论:
3.1 由于各个地区的原材料不同, 施工工
艺和养护条件不同, 对混凝土收缩的影响也不同, 因此应加强商品混凝土原材料, 施工过程的控制, 控制裂缝的产生;
3.2 优化配合比, 加强复合掺合料的研究, 减少水泥用量, 降低商品混凝土的收缩;
3.3 改进设计方法, 降低混凝土裂缝宽度;
3.4 商品混凝土不同于普通混凝土, 受环
境因素影响极易开裂, 且混凝土裂缝不单是一因素产生的, 而是由复合因素综合产生的。
责任编辑:才玉萍
摘要:随着商品混凝土的迅速发展, 由于各个地区的原材料和施工环境等条件的不同, 再加上商品混凝土具有坍落度高、流动性大和大量掺用外加剂等特点, 从而在应用过程中产生了一些问题, 特别是裂缝问题, 就比普通混凝土更加容易出现。就商品混凝土应用过程中裂缝的控制、裂缝的处理等问题作进一步探讨。
关键词:商品混凝土,应用,裂缝控制,处理
混凝土裂缝控制处理 篇2
混凝土是一种非均质脆性材料。由于施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,由于裂缝的存在和发展通会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁结构的安全。混凝土中常见裂缝及预防
2.1 干缩裂缝及预防
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。产生的原因主要有:内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是其干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在配合比设计中应尽量控制好水灰比,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制搅拌和施工中的配合比,用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强早期养护,并适当延长养护时间。五是在结构中设置合适的收缩缝。
2.2 塑性收缩裂缝及预防
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩,一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,受高温或较大风力的影响,表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。
主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持终凝前表面湿润,或者在表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
2.3 沉陷裂缝及预防
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
2.4 温度裂缝及预防
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,由于混凝土的导热性能,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而表面散热较快,这样就形成较大的内外温差,造成内部与外部热胀冷缩程度的不同,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力超过其抗拉强度极限时,表面就会产生裂缝,多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者受到寒潮的袭击等,会导致表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。
温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善搅拌工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度。六是中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制温升、降低浇筑温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。十是加强温度的监控,及时采取冷却、保护措施。十一是预留温度收缩缝。十二是减小约束,浇筑前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。十三是加强养护,浇筑后及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。十四是配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。
2.5 化学反应引起的裂缝及预防
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。裂缝处理
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理。
3.1 表面修补法
混凝土裂缝控制处理 篇3
摘要:随着经济的发展,我国的水利工程建设取得了突出的成绩,在当今水工结构建筑中,混凝土成为主要的建筑材料,混凝土有着良好的耐火性能、取材广泛、不易风化、抗压强度高,并且养护费非常低,因为这些优点,在水工结构的建筑中常常使用混凝土。但是,经过长期使用混凝土,很多混凝土存在的问题逐渐被暴露出来,最明显的就是裂缝问题,混凝土裂缝不但影响建筑物的美观,同时也带来了极大地安全隐患,因此要加强研究水工结构大体积混凝土裂缝产生的原因,探索出混凝土控制及处理的对策。
关键词:水工结构;大体积混凝土裂缝;成因与控制
在水工结构的建筑中,普遍存在混凝土建筑开裂的现象,一些简单的裂缝影响建筑的美观,但是大体积的混凝土裂缝会严重影响建筑物的性能与耐久性,从而影响建筑物的使用,甚至带来巨大的安全隐患。因此,很多国家都非常重视混凝土裂缝的研究,投入了大量的资金解决混凝土开裂的问题,这对水工结构建筑工程的管理与决策都着重要的意义与价值。
一、水工结构混凝土裂缝类型
分析和研究混凝土裂缝的成因要先了解混凝土裂缝的类型,在水工结构建筑中,有多种混凝土裂缝类型,包含宏观、细观、微观裂缝,正确的判断出裂缝的类型,能够更全面地分析出裂缝的成因,从而制定出最科学合理的控制措施。
第一,根据裂缝产生原因有几种裂缝类型,如:承载受力而产生的裂缝、因为温度而产生的裂缝、因为收缩而产生的裂缝、因为强迫位移而产生的裂缝,因为结构构造而产生的裂缝,因为施工而产生的裂缝,因为预应力而产生的裂缝,因为耐久性而产生的裂缝,还存在一种偶然作用产生裂缝。第二,根据裂缝形成时间有早期、中期、后期裂缝。早期裂缝时混凝土还没有达到设计的强度就形成了裂缝,一般在建筑一个月左右时间;中期裂缝时混凝土已经具备了足够的强度,可能因为设计以及施工等原因形成了裂缝;后期裂缝的形成大多是因为外界因素对混凝土进行侵蚀。第三,裂缝的性质有死缝、稳定缝、不稳定缝。死缝具有稳定的长度与宽度,不在发展,而稳定缝随着季节发生周期变化,不稳定缝会因为外界的变化而长度与宽度随时变化。第四。根据危害程度裂缝有轻度、重度、危害性之分,轻度裂缝对水工结构稳定与强度影响比较下,重度裂缝会降低水工结构的稳定性与强度,危害性裂缝能够极大的降低结构的耐久度与强度,会对结构造成极大的破坏。第五,根据裂缝特性分为表面、浅层、深层、贯穿裂缝。表面裂缝是混凝土的表面产生龟裂,而浅层裂缝是裂缝的开裂程度比较浅,深层裂缝事混凝土裂缝从内部延伸到结构表面,这会影响结构安全,贯穿裂缝已经破坏了建筑的整体性与结构,甚至分离了结构,直接导致建筑不能投入使用。
二、水工结构大体积混凝土裂缝的成因
在水工结构的建筑中,混凝土裂缝有很多比较复杂的原因,而这些因素又彼此影响,导致裂缝的类型不断发生变化。混凝土大体积裂缝主要原因是施工造成的,其次是材料存在的问题,最后是环境预计受力荷载等因素的影响。
(一)混凝土原因
混凝土有个重要的特性就是收缩,很多混凝土裂缝都是因为混凝土的收缩导致变形形成的。混凝土的水泥类型、水灰比、水泥细度、以及骨料性质都会影响混凝土收缩,因为收缩会影响混凝土的硬化,在大体积的混凝土中,早期收缩形式主要是冷缩,长期收缩形式主要是干燥收缩,其他的收缩形式比较少。另外,水泥的水化热会造成混凝土裂缝,在大体积混凝土中,水泥会在水化中产生大量的热,大体积的混凝土结构比较大,又无法有效的排出去,所以会把热了聚集到混凝土的内部。在混凝土浇注时,弹性的模量比较低,水化热导致温度升高,但是对体积的变形没有过大的约束,所以温度的应力比价小,会小于混凝土承受的拉应力。但是混凝土增长的龄期导致弹性模量不断的提升,那么会加混凝土降温收缩约束,从而产生很大的拉应力,混凝土抗拉的强度低于拉应力时就会形成温度裂缝。与此同时,混凝土使用的材料是造成裂缝的最大原因,混凝土的开裂大部分是因为混凝土的弹性模量、强度与收缩值不够,这受水泥的使用量水泥种类影响。水泥细读会影响干缩值,如果水泥比较细,那么就会形成较大的表面积,那么混凝土就容易形成裂缝。很多工程中都添加混凝土外加剂,如果养护不当,也会形成裂缝。
(二)施工原因
施工不当会直接造成混凝土产生裂缝,在浇筑混凝土时一般都会有很长的间隔时间制作生产混凝土,这导致很多的水分被蒸发,会造成混凝土的坍落,这样浇筑形成的混凝土会有不规则收缩裂缝形成,从而降低了混凝土强度,另外混凝土的不同配比,也会造成干缩与凝缩裂缝。在建筑的主要结构上,拆模比较早,养护又不足,导致强度不达标。那么混凝土无法支撑荷载,会有裂缝产生。在施工以前,支架的刚度不够,预压不足,那么在浇筑混凝土后支架会不均匀下沉,从而导致混凝土产生裂缝。
养护是造成混凝土裂缝的重要原因之一,在浇筑混凝土后,混凝土表面没有及时的覆盖或者进行潮湿养护,那么水分会非常容易蒸发,从而导致收缩裂缝。一些高性能的混凝土,因为水灰较小,而含有大量的胶凝材料,导致沁水少,密实性好,但是如果没有良好的养护条件与养护方法,那么会造成更严重的干缩情况,从而导致混凝土开裂。
三、水工结构大体积混凝土裂缝控制处理措施
若想有效的控制处理水工结构的大体积混凝土裂缝,需要综合分析裂缝的成因,然后再根据实际情况制定具体有效的措施。
(一)提升混凝土的抗裂缝能力
经过大量的实践研究,利用混凝土体积收缩变形能够有效的起到混凝土防裂的作用,所以在混凝土选用时要确保混凝土具有微膨胀的性能,这样能够补偿温度的收缩变形,从而减少约束应力,这样能够极大的控制混凝土开裂。因此,在施工中要把混凝土的体积收缩变形和拉应力准确的计算出来,在设计时充分考虑影响混凝土的因素,然后科学施工,合理安排供需,加强施工管理,不断的改善和提升混凝土性能,从而来提升混凝土抗裂缝的能力。
(二)降低浇筑温度
在水泥水化中会产生大量的热,所以要降低浇筑时混凝土的温度,减少温升。一般采用的方法有加冰拌和、预冷骨料,在设计混凝土浇筑时,为了减少温度的回升,要组织合理的运输路线,同时控制好运输的时间,安排好施工的工序,尽可能的减少混凝土的暴露时间,要及时的对混凝土进行保养,并且有效的控制混泥土浇筑的温度。
(三)科学安排施工程序
混凝土的施工进度与程序安排合理能够有效的防治混凝土开裂,所以要不断的提升施工管理水平。在浇筑混凝土时要设计好间歇期,并且选在低温的季节进行施工,在约束区避免薄层长间歇的现象出现,要做到连续上升,在区域外也要做到短間歇,分缝区域的混凝土要保证温度的稳定,防治并缝失效的情况发生。要加强对浇筑完混凝土的养护,及时的洒水和覆盖养护,确保表面能够处于湿润状态,要定期对混凝土进行养护,特别是水工结构建筑,要加强养护,保证混凝土能够正常的发展体积膨胀,从而控制混凝土开裂。
结语:
水工结构大体积混凝土控制处理要从原材料、结构设计、施工工艺与施工条件等多方面进行,要不断的研究和探索混凝土使用环境、养护管理,加强施工管理,从而来提升水工结构中混凝土的性能,正确的处理和控制大体积混凝土的裂缝,全面提升水工结构建筑的安全性与实用性。
参考文献:
[1]廖良华,梁建涌,吴浪.水工大体积混凝土裂缝成因及防治措施[J].广东建材.2010(04).
[2]斯全波.大体积混凝土裂缝成因及防治措施[J].交通标准化.2011(09).
[3]郭远臣.再生骨料/水泥复合材料干缩性能研究[D].昆明理工大学.2010.
控制混凝土楼板裂缝的处理措施 篇4
混凝土楼板裂缝是混凝土结构和构件的一种常见病害, 也是近年来房屋消费者比较普遍投诉的质量热点问题。混凝土楼板一旦产生裂缝不仅威胁建筑物的结构安全, 也严重影响建筑物的正常使用, 尤其是住宅工程涉及千家万户的利益和生活安定。已引起设计、施工企业及有关部门的严重关注。因此混凝土楼板裂缝的防治是亟待解决的技术难题。
水泥混凝土是一种脆性非匀质工程材料, 其内部存在大量微细裂缝和不同大小的孔隙, 抗拉强度很低, 抗裂性也较差。所以混凝土结构物很容易产生裂缝, 也可以说混凝土结构的裂缝是一个带普遍性的技术难题。
2 混凝土楼板裂缝原因分析和防治措施
2.1 不均匀沉陷裂缝
2.1.1 原因分析
结构构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理, 再混凝土浇筑后, 由于地基浸水而引起不均匀沉降, 或模板刚度不足, 支撑体系间距过大, 支撑底部松动, 无设垫板, 拆摸过早也会导致不均匀沉陷裂缝的出现。
2.1.2 防治措施
对软弱土层应按设计要求进行处理。基土严禁用淤泥、腐朽土、冻土、耕植地、膨胀土和含有有机物质大于8%的土作为填土, 填土应分层夯 (压) 实, 填土质量符合现行国家标准《地基与基础工程施工质量验收规范》GB50202有关规定, 填土密实度应符合设计要求, 对设计无要求时, 不应小于90%。加强模板施工方案编制计算, 正确验算模板支撑体系的强度、刚度和挠度, 强化现场模板安装与方案的统一, 严格实施同条件试块拆模规定, 禁止过早拆模。
2.2 混凝土收缩裂缝
2.2.1 原因分析
混凝土收缩分湿度收缩和自收缩。湿度收缩是混凝土成型后, 养护不当, 受到风吹日晒, 水分散失快, 体积收缩大。而内部湿度变化小, 收缩也小, 因而内外收缩受到互为约束, 出现拉应力导致收缩应变产生。当应变超过混凝土抗拉强度时, 就引起裂缝出现。自收缩是水泥水化作用放出大量水化热, 使混凝土内部温度升高, 引起混凝土自干燥, 造成混凝土宏观体积减小, 同时也受到外部条件约束, 引起混凝土自收缩, 导致裂缝产生。
2.2.2 防治措施
控制混凝土水泥用量、水灰比和砂率, 选用良好级配的砂石骨料和低热或中热水泥, 严格把关砂石含泥量和外加剂的掺用量, 避免使用过量粉砂, 强化混凝土振捣密实的管理, 掌握混凝土初凝后.终凝前的二次抹压时间, 以提高混凝土的抗拉强度, 加强混凝土早期养护, 适当延长养护时间, 保持混凝土表面的湿润, 减小混凝土收缩量。
2.3 设计构造缺陷裂缝
一些住宅工程现浇混凝土楼板多在板角出现450斜缝及预埋线管处出现裂缝, 且裂缝多为穿透性, 宽度在0.3mm以内, 其原因大致如下:
混凝土楼板厚度小于100mm, 板中预埋水电管道交叉重叠大于两根, 或距板角点1.2m半径内埋设管线斜贯两直角边, 以及预留管孔削弱混凝土构件1/4截面以上未采取加固措施。
建筑平面板角处及板跨度大于3.0m者四角未设放射筋和相邻跨度相差2.5倍以上, 且小跨板面筋未拉通, 混凝土构件配筋率小于《混凝土结构设计规范》最小配筋率要求。
预防措施如下:
现浇楼板厚度应符合《混凝土结构设计规范》 (GB50010—2002) 表10.1.1现浇钢筋混凝土板的最小厚度要求, 跨度较大现浇楼板厚度的确定应考虑板在正常使用极限状态下挠度的计算值应符合规范要求, 住宅现浇楼板应按不出现裂缝计算。
现浇楼板配筋计算应严格执行《混凝土结构设计规范》 (GB50010—2002) 第10.12条的规定。单向板应沿长边方向布置足够数量的构造筋。板的最小配筋率应符合规范要求并可适当提高。现浇板配筋宜采用“细筋密筋”的配筋方法。在最大裂缝宽度验算时, 其值主要取决于钢筋直径和受拉钢筋表面特征系数。所以宜选择细直径的变形钢筋, 以增大钢筋和混凝土接触表面, 提高钢筋和混凝土的粘结强度。
有针对性的布置构造钢筋。建筑物两端开间受温度应力和收缩应力以及外端约束影响极易出现楼板开裂现象, 宜设置双向双层钢筋或在现浇楼板板角处增设以角点为中心, 长度为长边1/3跨长的负弯矩辐射钢筋, 且连续板的中跨支座处负弯矩钢筋不应断开, 尤其平面形状不规则的楼板应合理布置构造钢筋, 除受力满足要求外, 分布筋间距均加密, 且≤200mm, 增强混凝土板抗温度、干缩变形能力。
隐蔽管道:现浇楼板内敷设电线管时, 应避免交叉敷设, 若必须交叉敷设应采用接线盒的形式, 电线管管道直径大于板厚1/3或多根管道集中布置时, 应在管道上下部加设宽度不小于400mm的φ4@100mm的钢丝电焊网片作为加强措施, 电线管应尽量平行楼板受力方向 (或双向板的短边方向) 布设。
2.4 不当施工引起裂缝
从现浇混凝土楼板裂缝的情况分析, 裂缝大多数均发生在板角呈450斜裂缝和预埋线管处裂缝。多数裂缝的宽度均在0.3mm以内, 非危及结构的穿透性裂缝, 其发生的主要施工原因有如下:
梁板模板安装没有编制作业方案, 支撑体系没按规定进行模板设计, 其强度、刚度和稳定性不能满足规范要求。过早拆模, 盲目赶工。特别在早拆体系或后浇带位置出现二次支撑。
钢筋绑扎间距不均, 扎丝不牢, 特别踩筋造成负弯矩钢筋位移变形, 使钢筋位置超过规定要求而又没及时整改, 导致现浇混凝土楼板有效厚度减小, 降低楼板刚度引发局部开裂。
预拌混凝土泵送施工:泵送混凝土要求骨料粒径较小, 坍落度大, 一般为120~160mm..通常又掺有缓凝剂。为满足混凝土强度要求又必须增大水泥用量和水灰比。因此在施工后极易形成较厚的浮浆和加速水泥水化过程的热量大量放出, 也使混凝土初凝和初凝到终凝时间相对比现场拌制混凝土时间推迟和延长, 导致混凝土施工难以把握初凝前二次振捣和终凝前二次抹压施工工艺的最佳时间, 引其混凝土离析和水泥水化热作用诱发混凝土表面塑性裂缝和收缩裂缝产生。
盲目追求施工进度:主要表现在模板配备不足, 模板周转时间不能满足每一结构层施工时间, 而出现不按规定只考虑工期提前拆模, 或过早安排上层结构施工放样、堆载钢筋、模板导致养护时间不足, 影响早期混凝土养护效果, 诱发早龄低强度混凝土断裂内伤。
预防措施如下:
强化模板工程作业方案编制和审批制度, 认真计算模板支撑体系, 确保模板强度、刚度和稳定性。严格按规范要求安装模板, 做到方案与现场一致。加强拆模同条件混凝土试块留置, 严格控制拆模时间, 认真执行《混凝土结构工程施工质量验收规范》第4.3.1条规定, 杜绝以往经验拆模做法。
对双层板筋间及板面负筋增设有效支承马登, 支承马登筋直径不小10mm, 间距不大于600×600mm, 同一方向上的支承筋不少于一道。有效设置足量的混凝土垫块, 保证钢筋保护层厚度。加强现场混凝土浇捣施工管理, 强化操作平台铺设, 防止施工操作人员直接踩踏负弯矩钢筋, 落实浇捣过程的钢筋看护, 随时将位移、变形的钢筋复位, 确保其位置准确。并结合马登筋设置一定数量的标高控制点, 同时在浇捣过程用探针等专用工具随时检查混凝土厚度和保护层厚度, 确保现浇楼板厚度达到设计要求。
在配制混凝土时合理选择水化热低、高标号水泥品种, 有效地减少单位混凝土水泥用量和水的用量来降低混凝土收缩量。在预拌混凝土施工中严格按施工规范和操作规程要求组织实施, 适当延缓混凝土振捣时间, 或在初凝前用二次振捣以及终凝前用二次抹压来减轻因离析引其混凝土表面的裂缝。按不少于14天要求养护保证混凝土表面湿润, 以提高混凝土的抗拉强度减少塑性、干缩产生的不规则裂缝。
编制切合实际的施工组织设计, 增加模板资源投入, 加强同条件试块强度决定拆模时间管理, 杜绝经验盲目拆模行为, 落实混凝土浇筑完毕12小时后开始浇水养护, 克服因施工放样停止养护的不规范做法, 禁止在浇筑混凝土强度未达到1.2MPa/mm2之前上人施工或堆载钢筋、模板等物料, 消除混凝土早龄低强度的断裂内伤。
参考文献
[1]工程结构裂缝控制.王铁梦编著;北京:中国建筑工业出版社, 2007.
[2]混凝土工程现场施工处理方法与技巧.北京土木建筑学主编;北京:机械工业出版社, 2009.
混凝土裂缝成因及处理措施 篇5
混凝土结构裂缝是非常普遍的,可以说很难避免,其中有的裂缝形成以后不再发展,对混凝土结构的正常使用没有影响,而有的裂缝则随着时间的延长而继续发展,危及建筑物的结构安全。只有正确认识混凝土结构裂缝的产生原因,采取相应的措施,消除隐患,才能确保结构安全和正常使用。
一、混凝土结构产生裂缝的原因
1、温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土将发生变形,变形受到约束,则在结构内产生温度应力,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时即产生温度裂缝,其特征是随温度变化而扩张或合龙。
混凝土浇筑后的前几天,水泥的水化热大量释放,混凝土内部的温度迅速升高,混凝土内部与外界形成温差,产生温度应力,温差越大,温度应力越大,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时即产生温度裂缝。
2、收缩引起的裂缝
在混凝土收缩类型中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是混凝土体积变形的主要原因.(1)塑性收缩产生的裂缝
塑性收缩发生在混凝土浇注后4-5h,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,而此时混凝土尚未硬化,产生塑性收缩。塑性收缩所产生的量级很大,可达1%。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面顺腹板方向的裂缝。
(2)缩水收缩产生的裂缝
混凝土硬结以后,随着表层水分逐渐蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,产生缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
3、钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层易受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于外加剂使用不当,氯化物的介入,使钢筋周围氯离子含量较高,引起钢筋表面氧化膜破坏。若钢筋中的铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分子发生反应,其锈蚀物氢氧化铁的体积比原来增长2-4倍,从而使混凝土周围产生膨胀应力,导致混凝土保护层开裂、剥落,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗出混凝土表面。同时锈蚀使钢筋有效断面减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构 承载力下降,并将诱发其他形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。
4、施工工艺对裂缝的影响
如保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力钢筋保护层过厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直的裂缝。
施工时混凝土分层或分段浇注时,接头部位处理不好,容易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如分层浇注时间隔时间过长,引起层面之间的水平裂缝,分段浇注时,接触面凿毛、清洗不彻底,新旧混凝土之间黏结力小,或后浇注的混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。若混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象,施工时模板刚度不足,浇注混凝土时模板侧向变形,或拆模过早,混凝土强度不足,均会使混凝土产生裂缝。
二、混凝土结构产生裂缝的预防措施
1、温度裂缝
(1)合理选用水泥
根据外界气候条件和构件的体积及施工措施,合理选用水泥品种。如果是大体积混凝土、浇注速度很快、外界气温便低,则应选用水化热低的水泥。优化混凝土配合比,尽可能降低水泥用量,从而降低混凝土水化热温度升值,每降低10KG/立方米,混凝土的水化热温度升高可降低1度。(2)合理控制拆模时间
混凝土拆模时,对混凝土内部与外界的温差有严格的规定,≤施工规范≥规定其温差不应超过25℃。可有时为了赶进度,加快模板周转,往往只注意了混凝土强度,而忽视了温差对混凝土的影响,尤其是冬季施工时,很容易产生温度裂缝。
(3)合理确定养生方法
混凝土浇筑后的养生是保证混凝土强度的重要措施,如果养生措施不当,往往会使混凝土表面产生龟裂。在炎热的夏季,特别是在山区,施工单位经常会图方便,就地采用河水养生,此时混凝土表面温度和水的温差很大,由于混凝土表面的灰浆抗拉强度很低,遇冷水后收缩,就在混凝土表面形成了很多不规则的微裂缝。所以,应该在混凝土拆模后及时覆盖或包裹,在早晚温度低时洒水养生,避免在温度高时将冷水直接浇到混凝土表面,以减少龟裂。
(4)降低混凝土温度差。
选择适宜的气温浇注混凝土,降低混凝土拌合物的初始温度,控制浇注速度,降低分层厚度。(5)提高混凝土的极限抗拉强度。
选择好级配的骨料,严格控制含泥量,加强混凝土的振捣,提高混凝土的密实度和抗拉强度,减少收缩变形,浇注后及时排除表面积水,加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度。掺入一定数量的纤维。
2、收缩裂缝
收缩裂缝最直接的原因就是混凝土内的水分损失,所以控制水灰比至关重要。在泵送混凝土中或钢筋密集构件等要求混凝土拌和物坍落度较大时,掺加减水剂,降低单位用水量是首选措施。其次,避免长时间的搅拌和振捣,及时清除泌水,控制速度不要过快,振捣要密实,以减少混凝土因骨料自重而引起的下沉量。混凝土收缩裂缝的产生还与水泥品种、标号、用量,骨料品种,外掺剂,养护方法,外界环境,振捣方式等因素有关。在水分容易损失的地上建筑物应首选干缩性小的水泥。
3、钢筋锈蚀引起的裂缝
凝土振捣不密实或不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞或在钢筋混凝土中使用了含有氯盐的水或外加剂是导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源。所以,在施工时采取钢筋除锈,保证保护层厚度,控制水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入及在钢筋混凝土中掺加不含氯盐的外加剂等措施可减少因钢筋锈蚀引起的裂缝。
混凝土裂缝控制处理 篇6
关键词: 钢筋混凝土;现浇板;裂缝;控制;处理
钢筋混凝土现浇板越来越多地用于建筑上程中,但是由于设计和施工等方面凶素的影响,使很多己竣工建筑的现浇混凝土板,出现不同程度的裂缝。不仅影响使用功能,有损外观,而且破坏结构的整体,降低其刚度,引起钢筋腐蚀,影响持久性强度和耐久性。本文根据工程实践对混凝土楼板裂缝的产生原因及裂缝控制措施进行探讨。
1 施工中产生裂缝的原因
混凝土是用水泥、砂、碎石(卵石)、水按一定比例混合而形成的一種人工石。人工石具有很高的强度、很大的刚度和耐久性,是现代建筑工程中不可替代的主要结构与材料,但因混凝土作为水化反应的水硬性物质及自身具有自然收缩的特性,同时又必须通过人工操作来完成,使混凝土在施工中出现化学收缩和物理收缩。一方面与水泥的品种、标号、细度模数、数量、用量有关;另一方面与操作过程中原材料的质量、水灰比的大小、坍落度的大小、配合比的变化、外加剂的选择、振捣及养护条件等密切相关,使得混凝土施工中发生化学收缩和物理收缩现象,从而引起混凝土出现裂纹(裂缝)。
(1)原材料质量不佳引起裂缝。材料是工程施工的物质条件,没有材料就无法施工。而施工单位及各材料生产商为了降低成本,在施工中使用不合格材料。如使用安全性不合格的水泥、含泥量较高的中细砂、商品混凝土中掺入大量的粉煤灰及低价位、低性能的混凝土外加剂等,均成为楼面裂缝的主导因素。
(2)模板支设不牢引起的裂缝。模板的制作和安装质量对于保证钢筋混凝土结构和构件的外观平整、几何尺寸的准确以及结构的强度和刚度等起着重要的作用。在施工中,若模板立柱支于土质松软的土层或支于未经处理的回填土上,在施工荷载的作用下往往会引起模板立柱下陷造成钢筋混凝土裂缝。另外由于模板的支撑在施工工程中未满足足够的刚度和稳定性,从而在施工荷载的增加中使模板下塌及炸模等也会造成混凝土裂缝。
(3)钢筋配置位置不当的裂缝。在钢筋混凝土结构中,钢筋配置位置是否正确直接关系到结构的强度、刚度和裂缝的宽度。如现浇板的钢筋位置不正确;负弯矩钢筋放置在板的下方;板的上层钢筋在施工人员的踩踏后就弯曲、变形、下坠;上层钢筋网的钢筋小马撑间距设置过大,甚至不设,会使上层钢筋与下层钢筋重合等,从而使板在支承边附近普遍发生裂缝,严重的甚至使板有折断的危险。
(4)施工质量粗糙、低劣引起的裂缝。工程施工必须严格按施工规范要求进行操作、按施工图进行施工。但某些施工单位,尤其个人承包商,为了眼前一时利益,不按规范要求而是粗制滥造,甚至偷工减料施工,有的施工人员总认为板的支座筋可以减少,从而少放甚至不放,现浇板的厚度也远远达不到设计要求,给工程质量带来了严重隐患。
(5)施工材料堆放不当引起裂缝。在目前的施工过程中普遍存在质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5d~7d左右一层,最快时甚至不足5d一层,因此当楼层混凝土浇筑完毕后未达到24h养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动。将材料堆放在楼面上,会使没有达到一定强度的楼面在受到材料吊卸冲击振动荷载的作用下引起不规则的受力裂缝,而这些裂缝一旦形成就难以闭合,形成永久性裂缝。
2 控制施工中发生裂缝的技术措施
(1)加强原材料质量控制。施工时要针对工程特点,根据材料的性能、质量标准适用范围和施工要求等方面进行综合考虑,慎重地来选择和使用材料。
(2)加强模板的检查。模板的支撑在施工前应先将地面土进行处理,以保证立杆支撑在施工时不会下陷。模板和支撑的选用必须经过计算,除满足强度要求外还必须有足够的刚度和稳定性;边支撑立杆与墙间距不应大于300mm,中间不宜大于800mm。在混凝土浇筑前,质检人员应按规范要求对模板支撑、尺寸等逐一检查,在拆模时,混凝土强度应满足规范的要求。
(3)对泵送混凝土的要求。首先,泵送混凝土的配合比要符合国家的有关标准,同时又切合现场的实际情况,既满足了强度、耐久性要求,还考虑到混凝土施工过程中的输送距离、气候条件、环境条件、施工方法等因素,确定合理的坍落度、水灰比、水泥用量、水的用量、外加剂的比例及适宜的砂率。施工中严格按操作规范要求,控制材料的质量指标及数量控制指标,以确保施工质量,坍落度应在现场随机抽样检查,以便随时调整。同时应对环境气候条件的影响因素进行适时关注,制定相应的技术措施,来防止和控制由于气候环境变化而引起的混凝土裂缝,确保施工质量。
(4)混凝土的浇捣及养护,混凝土入模振捣、密实后表面刮平,先压一遍,1h~2h后即混凝土初凝以前在混凝土表面二次压模,消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂纹,增加混凝土内部的密实度,重点是控制掌握好初凝以前必须二次压光,压完后立即覆盖塑料薄膜,防止表面水分蒸发失衡,对掺入UEA的微膨胀混凝土,在浇完后14d内必须潮湿养护,以促使膨胀剂充分发挥作用,同时使混凝土的强度不断增长,自然养护的普通混凝土养护时间不少于7d。冬季施工要做好保温工作,防止温差引起内应力使混凝土开裂,拆模后混凝土表面必须采取保温措施,如加盖棉被、草帘等。
(5)对大面积、大体积的混凝土工程,应考虑到混凝土的伸缩,浇筑速度过快、过慢引起的裂缝,应设置后浇带,来消除以上因素的影响。后浇带应提高一个标号等级,使其能满足施工的要求。或在混凝土配比中加入适量的UEA,即微膨胀混凝土,使其自然抵消混凝土的干缩作用力,保证混凝土不出现裂纹。
(6)环境因素影响现场控制。因混凝土工程施工很大程度上受到季节、环境气候、施工方法的制约,所以在施工前,应根据现场实际条件进行热工计算,掌握混凝土动态变化规律,主要是水化热的升降规律,对不同部位、不同深度的温度变化,应随时监测,随时调整养护方法。对大风气候的天气,应禁止浇筑混凝土,气温过高也应禁止浇筑混凝土,确保混凝土工程不产生任何有害裂纹。
(7)加强楼面上成品钢筋的保护措施。在楼面钢筋绑扎完毕、混凝土开始浇筑前应加强对成品钢筋网片的保护。
3 裂缝处理方法
(1)表面处理法。沿裂缝铺设环氧树脂玻璃布或橡胶沥青棉纸等,起到粘贴封闭裂缝的作用,可用于对防渗要求较高的楼面上。修补前混凝土表面应预先干净、干燥,才能与基层有较好的粘结。但此法仅用于修补表面细小的混凝土裂缝以满足美观和耐久的需要。
(2)填充密封法。这种方法用来修补中等宽度的混凝土裂缝,将裂缝表面凿成凹槽,然后填以填充材料进行修补。对于固定裂缝,通常用普通水泥砂浆、膨胀砂浆或环氧胶泥等刚性材料填充;对于活性裂缝则用弹性嵌缝材料填充,以使裂缝有伸缩的余地,避免产生新的裂缝。常用的弹性密封材料有:丙烯酸树脂、硅酸脂、聚硫化物、合成橡胶等。
(3)压力灌浆法。此法也称为注入法,它不仅修补混凝土表面,而且能注入到混凝土内部,对裂缝进行粘合、封闭和补强。为了提高灌浆的饱满度,灌浆时一般都施加一定的压力。目前常用的有纯水泥灌浆和环氧树脂灌浆。
4 结语
总之,钢筋混凝土现浇板裂缝产生的因素很多,要尽可能地避免和减少现浇板开裂,就要提高施工技术水平、采取合理设计、及监理控制手段可以克服裂缝的产生,为工程质量提供了有力的保障。
参考文献
[1] 金志刚 卢晨,钢筋混凝土现浇板裂缝相关问题研究[J].建筑结构,2010.06
混凝土裂缝控制处理 篇7
一、产生裂缝的原因
混凝土裂缝按形成原因可分为外荷载作用引起的结构性裂缝和受变形变化引起的变形裂缝两大类。前者是结构受外荷载作用引起, 通过合理的结构选型及配筋, 基本能避免产生结构性裂缝;后者主要由于材料本身性质, 构造措施不足, 施工管理不善和温差变化、不均匀沉降等多种原因引起。混凝土开裂多数裂缝属这种裂缝。而裂缝发生的部位最常见是在楼板的阳角, 多种原因引起。混凝土开裂多数裂缝属这种裂缝。而裂缝发生的部位最常见是在楼板的阳角, 其主要原因是混凝土的收缩特性和温差的作用。同时, 由于楼板阳角受到四周刚度较大的构件 (梁体或剪力墙) 的约束, 限制了混凝土楼板的自由变形, 因而在温差和混凝土收缩变化时, 楼板阳角处容易产生裂缝。
二、加强保护楼板钢筋
钢筋在混凝土板中起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩及温差的双重作用。这一作用必须在确保钢筋处理合理的受力位置和保护层及位置一直是楼板钢筋绑扎中一个较大难点。楼板下层钢筋有混凝土垫块及模板的依托, 对保护层较好进行控制。
1、确保钢筋位置:
将支撑上层负盘的钢筋马凳撑脚改为直径6mm钢筋直条, 并将它与负筋现浇板底部钢筋接触点焊接, 使其下部支撑点于模板上, 这样既保证了上层我负筋的位置又保证了下部钢筋的位置。
2、确保钢筋高度。直条钢筋顶部应与负筋处在同一位置上, 即直条高度=板厚~负筋保护层厚度。
3、直条钢筋设置间距:
当现浇楼板钢筋和分布筋采用φ6~8mm时, 焊接直条支撑间距取300~400mm, 钢筋采用φ10~12mm时焊接直条支撑间距取500~600mm。
公司要经常对施工人员进行施工专业知识培训, 使全体施工人员充分认识保护楼板上层钢筋的正确位置的重要性。
三、特殊部位施工注意事项
在楼板上预留孔洞, 洞口四角或对角会出现大小不等的裂缝。产生裂缝的主要原因是在拆模时混凝土受到模板挤压, 振动, 使四角的混凝土强度降低形成应力集中现象, 导致裂缝。所以楼板中预留孔洞要尽量采用圆孔式, 避免留置有直角的孔洞, 若留直角孔则应按预留孔洞的构造要求在洞四角配置上下各二根φ12井字型抗裂构造钢筋以提高其仍限拉伸值。
楼板内预埋电线套管, 特别是多根线管的集散处使板内的有效截面受到不同程度的削弱。这时沿电线埋设走向又重合于混凝土的收缩和受拉力时就很容易发生裂缝。对较粗的管线或多根线管的集散处, 应增设垂直于小线管的短钢筋肉加强, 钢筋采用φ6~8mm, 间距小于等于150mm, 两端钢筋固长度不小于300mm。
四、混凝土质量控制
根据现场实践经验, 混凝土裂缝分为有害的及无害的两类。有害与无害的界限由使用功能而定。应当采取必要的设计及施工措施, 以控制有害裂缝的产生。即使出现少量有害裂缝, 也要通过化学灌浆处理, 使其满足设计使用要求。
委托搅拌站向现场供应商品混凝土时, 委托的技术依据只有设计院确定的强度等级, 却忽略了工程特点对大体积混凝土性能的要求, 这样对控制混凝土裂缝是不利的。
由于泵送混凝土的流动性要求与抗裂的要求相互矛盾, 所以应当选取在满足泵送的坍落度下限条件下尽可能降低水灰比。
五、混凝土裂缝的处理
钢筋混凝土楼板一般是上缘受压下缘受拉, 楼板裂缝对钢筋产生的附加应务一般很低结结构的承载力影响较小, 但会引起钢筋锈蚀, 影响耐久性。裂缝一般将随时间变化而变化。在裂缝相对稳定会再细心观察, 做好记录。可对楼板裂缝进行处理。裂缝修复材料主要为树脂和水泥。树脂最常用环氧树脂和改良环氧树。
1、表面处理法
先用钢丝刷将混凝土表面刷毛, 清除表面附着物, 用水冲洗干净, 待干燥后, 用环氧胶泥、乳胶水泥等嵌补混凝土表面缺损, 最后用所选修复材料涂抹。涂抹应均匀, 不应有气泡。
2、充填法
对于较宽的裂缝, 将裂缝表面凿成V型。上口宽30mm、深25mm, 清理干净, 去除混凝土表面的油渍、污垢, 用环氧树脂砂浆填充缝口, 抹平压石, 做好养护。待缝口干燥后, 在混凝土板面沿裂缝100~200mm宽的范围内, 刷二遍环氧浆液, 厚1mm。
3、注入法
适用裂缝宽度为0.2mm~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。
当裂缝数量较多时, 先要在裂缝位置上贴医用白胶布, 再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝, 使裂缝封闭, 大约10分钟后, 揭去胶布条, 露出小缝, 粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口, 必须反复用浆补上, 以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行, 若气温高的话, 半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液, 插入注浆嘴, 用手推动补缝器活塞, 使浆液通过注浆嘴压入裂缝, 当相邻的嘴中流出浆液时, 就可拔出补缝器, 堵上铝铆钉。一般由上往下注浆, 水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满, 在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。
浅谈现浇混凝土裂缝的控制及处理 篇8
1 现浇混凝土工程中常见裂缝
梁板裂缝、地下室外墙裂缝、大体积混凝土裂缝。
2 砼裂缝预防措施
砼裂缝成因很多, 主要为砼的收缩、温度应力、设计配筋不足、砼材料及配合比不当、施工质量、不均匀沉陷、养护欠佳等。根据砼裂缝成因, 应分别采取适当措施进行预防。由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。因此, 施工阶段是裂缝预防的主要阶段, 在施工阶段要注意以下几个方面。
(1) 要优选水泥品种。混凝土结构引起裂缝的主要原因之一是由于水泥水化热的大量积聚致使混凝土出现早期升温及后期降温而产生的温差变化, 为此, 在施工中选用矿渣水泥、粉煤灰水泥等低热水泥品种来配制混凝土。
(2) 控制材料的使用。根据施工的具体条件降低水灰比, 减少水的用量, 提高混凝土的密实度。施工时尽可能选用颗粒级配大的粗中砂来拌制混凝土, 严格控制砂、石中的含泥量。预拌砼普遍反映浆多, 特别是泵送砼, 施工后初凝前应进行二次压光是有效的防止裂缝措施, 还要制止过早地在楼面上承载。另外, 尽量不要在高温季节施工, 可减少温差应力对混凝土变形的影响。
(3) 提高操作水平。加强混凝土振捣, 可以提高混凝土的密实性和抗拉强度;加强对混凝土成品的保护和养护, 避免温差裂缝的产生;对已浇筑好的混凝土应在浇筑后l0h~12h内及时做好浇水养护, 以使混凝土有足够的湿度保持水化反应, 并且连续养护日期一般不少于半个月。在养护时降低混凝土的表面温度, 减少混凝土内部的约束作用, 防止收缩裂缝的产生。
(4) 控制钢筋位置。在绑扎构造钢筋时为防止钢筋走位, 可以用一些技术措施进行控制, 同时在施工过程中对钢筋的保护, 特别是对板受力面筋的保护, 防止出现工人踩低负筋等现象, 确保钢筋保护层符合规范要求。从而有效地控制和减少裂缝的发生。
(5) 混凝土的养护。设法使砼内部温度慢慢下降到接近外界气温, 缩小降温过程中的温差, 以便减小温度应力, 减少温度裂缝的产生。
3 混凝土裂缝常见修补方法
混凝土裂缝的修补主要方法:表面修补法, 灌浆、嵌缝封堵法, 结构加固法, 混凝土置换法, 电化学防护法以及仿生自愈合法。
(1) 对于一般混凝土表面的龟裂 (沉缩裂缝, 干缩裂缝) , 可采用表面修补法, 用水泥浆刮抹。先将裂缝清洗干净, 待干燥后用表面涂刷封闭。表面修补法适用于宽度小于0.5mm的微细裂缝的修补。
(2) 稍深一些的裂缝, 沿裂缝凿去薄弱部分, 可沿裂缝凿八字形凹槽, 冲洗干净后, 用1∶2水泥砂浆抹平, 也可以采用环氧胶泥嵌补, 并加一层钢筋网片。
(3) 裂缝较深 (10mm以上) 。
(1) 注射环氧树脂黏合剂。注射前, 用电吹风吹干裂缝, 然后用注射器把黏合剂缓慢注入, 至全部充满。
(2) 裂缝口扩成V型, 用毛刷清除粉末用电吹风吹干, 在扩口内填入环氧树脂胶泥即可。
(4) 对于地下室外墙裂缝, 可采用低压注浆法及高压灌浆法。
1) 低压注浆法修补混凝土裂缝的工序如下:裂缝清理→粘贴注浆咀和封闭裂缝→试漏→配制注浆液→压力注浆→二次注浆→清理表面。
我负责施工某化工厂循环水池部分其长28m, 宽8m, 高4m, 壁厚0.4m。壁板用泵送混凝土一次浇筑成型。施工完成后发现在长方向的跨中1/3处出现一条两头细中间粗的裂缝, 长度约1.2m。经现场调查研究后确定为混凝土塑性干缩裂缝, 决定使用低压注浆法修补。具体施工步骤如下。
(1) 调查:用裂缝放大镜对裂缝宽度进行测量。
(2) 表层处理:首先用硬棕刷扫掉表面灰尘, 然后用棉花沾乙醇沿裂缝方向擦净基层。对于有损伤的混凝土必须将松动的部分清除干净并用快干型封缝胶作表面修复。
(3) 封闭裂缝, 安设底座:由一般按20cm距离设一个注浆孔, 用堵漏灵将底座粘于注浆孔上。并将裂缝封严封死, 贯穿裂缝则两面均要封闭。
(4) 灌浆:将配合好的灌浆树脂倒入灌浆器的软管中, 然后将灌浆器安装在底座上即可开始灌浆, 贯穿裂缝需两面同时注浆。树脂注入不足时可更换灌浆器, 继续补充注入。
(5) 注浆完毕, 拆除灌浆器:当灌浆器的进浆速度明显减慢, 出浆口溢浆时, 用堵头将出浆口堵死, 继续加压, 直至浆液不再注入为止。此时裂缝已充满, 可卸下灌浆器, 安上堵头, 以免裂缝中的浆液倒流。
(6) 拆除底座, 恢复基层原状:待灌浆树脂初凝后将基层表面的底座及堵头敲掉即可。恢复基层原状时, 可清除封缝胶。
裂缝处理后经满水实验, 未发现渗漏。该工厂试生产己大半年, 我公司对其进行质量回访, 未发现裂缝延伸及池壁出现渗漏现象, 修补效果良好。
2) 高压灌浆法适用于裂缝宽度大于0.5 mm, 深度较深或贯通的裂缝修补。采用空气压缩机将树脂浆液、聚合物水泥浆灌入裂缝深部, 达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的。
(5) 对于大体积混凝土温度裂缝, 必须经设计进行裂缝验算。当裂缝不影响结构的性能时可采用压力注浆法进行修补;当裂缝影响到结构的性能及安全性时, 则必须同时采取加固法及压力注浆法对混凝土结构进行处理。
4 结语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象, 它不仅影响建筑物的使用功能, 而且会影响建筑物的承载能力, 降低安全性, 但裂缝问题并不是一个无法跨越的难题, 因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待。在施工中只要我们严格把好材料进场关, 系统控制施工工艺, 严格操作程序, 现浇混凝土的裂缝问题可以得到有效解决, 从而保证建筑物的安全性, 为社会的安全稳定作出更大的贡献, 为企业自身创造出更好的经济效益。
摘要:建筑工程施工中, 混凝土的裂缝问题一直是建筑工程质量控制难点, 现就工程中常出现的裂缝问题结合本人多年来在施工现场的经验从施工的角度提出一些预防、处理措施。
关键词:混凝土裂缝,控制,处理
参考文献
[1]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土, 2002, 5.
[2]郭仕万, 肖欣, 赵和平.混凝土施工中的裂缝控制[J].山西水利科技, 2000, 11.
[3]张晓德.控制商品混凝土裂缝的措施[J].山西建筑, 2010 (2) .
混凝土裂缝控制处理 篇9
1 混凝土产生裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因, 主要有温度和湿度的变化, 混凝土的脆性和不均匀性, 以及结构不合理, 原材料不合格 (如碱骨料反应) , 模板变形, 基础不均匀沉降等。
1.1 温度及湿度的影响
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热, 内部温度不断上升, 在表面引起拉应力。后期在降温过程中, 由于受到基础或老混凝上的约束, 又会在其内部出现拉应力。当拉应力超出混凝土的抗裂能力时, 即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或较慢, 但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿, 表面干缩形变受到内部混凝土的约束, 也往往导致裂缝。在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度, 往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力, 因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
1.2 内部应力的影响
混凝土是一种脆性材料, 在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的, 存在着许多抗拉能力很低, 易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中, 拉应力主要是由钢筋承担, 混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力, 则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是如果混凝土需要承受的拉应力超出了其所能承受的极限, 混凝土就会被拉坏, 出现裂缝甚至发生断裂。
1.3 材料的影响
首先水泥用量越大, 含水量越高, 坍落度越大, 收缩越大。水泥活性越高, 颗粒越细, 比表面积越大, 收缩越大。矿渣水泥收缩比普通水泥收缩大, 粉煤灰水泥比钒土水泥收缩较小, 快硬水泥收缩较大。一般高强混凝土比中低强度收缩大 (水泥用量较少的中低标号混凝土, 大部分收缩完成时间约一年。用量较多的高标号水泥混凝土约为二、三年或更长) 。其次砂岩做骨料收缩幅度增加。骨料越细, 收缩越小, 骨料粒径越细, 砂率越高, 收缩越大。粗细骨料中含泥量越大收缩越大。再次暴露面积越大, 包罗面积越小, 收缩越大。因此, 地下室应尽早回填土, 尽早封闭结构物和装修对收缩有利。最后外加剂及掺合料选择不当, 严重增加收缩, 导致裂缝的产生。最后还有一些其他方面的原因如混凝土尚处于未完全硬化状态, 设计不周全, 施工质量, 使用不当。
2 控制混凝土的裂缝需要从设计、施工和材料等方面努力
混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要, 从温度应力观点出发, 保温应达到下述要求:1) 防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度。2) 防止混凝土超冷。3) 防止老混凝土过冷, 以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护, 主要目的在于保持适宜的温湿条件, 以达到两个方面的效果, 一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭, 防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行, 以期达到设计的强度和抗裂能力。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。为了防止裂缝, 减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
控制温度的措施如下:1) 减少混凝土中的水泥用量;2) 降低混凝土的浇筑温度;3) 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度;4) 在混凝土中埋设水管, 通入冷水降温;5) 避免混凝土表面发生急剧的温度梯度;6) 在寒冷季节长期暴露的混凝土浇筑块表面和薄壁结构采取保温措施;
改善约束条件的措施是:1) 合理地分缝分块;2) 避免基础过大起伏;3) 合理的安排施工工序, 避免过大的高差和侧面长期暴露;此外, 改善混凝土的性能, 提高抗裂能力, 加强养护, 防止表面干缩, 特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要, 应特别注意避免产生贯穿裂缝, 出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的, 因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
3 裂缝的处理
根据裂缝的成因情况, 可将裂缝分为两种类型:一类是由于材料、气候等造成的一般塑性收缩裂缝、干缩裂缝等。这类裂缝一般对承载力影响较小, 可作一般处理或不处理;另一类裂缝明显影响了构件的承载能力, 随着裂缝的扩展和延伸, 钢筋达到屈服强度, 受压区砼应变量增大, 梁刚度大大降低, 构件趋向破坏。此类裂缝必须及早采取加固补强, 以满足结构安全需要。
经过调查分析, 确认裂缝在不降低承载力的情况下, 采取表面处理法、充填法、注入法等简易的处理方法。表面修补法适用于缝较窄。施工时先将砼表面用钢丝刷打毛, 清水洗净干燥, 将砼表面气孔由油灰状树脂填平, 然后在其上铺设薄膜, 也可采用涂刷沥青的方法;当裂缝较宽时, 填补法可沿裂缝砼表面凿成V形或U形槽, 使用树脂砂浆材料进行填充, 也可使用水泥砂浆或沥青等材料。施工时, 先将槽内碎片清除, 必要时涂底层结合料, 填充后待填充料充分硬化, 再用砂轮或抛光机将表面磨光;当裂缝宽度较小且较深时, 可采用注入法将修补材料注入砼内部的修补方法, 首先裂缝处安设注入用管, 其他部位用表面处理法封住, 使用低粘度环氧树脂注入材料, 用电动泵或手动泵注入修补, 此法在裂缝宽大于0.2mm时, 效果较好。
如果构件的裂缝情况影响了构件的承载能力, 就应更慎重研讨, 分析比较, 采用经济高效的方法, 达到加固目的, 可采用的方法有:1) 钢箍加固法此法适合于补强构件内特长箍筋不足, 抗剪达不到要求的情况。用扁钢或圆钢制成垂直或斜形的钢箍, 两端留有螺纹, 套入钢板后用螺母拧紧。也可采用由两个U形钢箍套上后焊接, 然后打入金属楔楔紧。采用钢箍时需在构件上刻槽以防滑。2) 粘贴加固法将钢板或型钢用改性环氧树脂粘结剂, 粘结到构件混凝土裂缝部位表面, 使钢板 (或型钢) 与混凝土连接成整体共同工作。粘结前, 钢材表面进行喷砂处理, 混凝土表面刷净干燥, 粘结层厚度为3mm左右。3) 构件的三面或四面加做围套法用于构件的刚度、强度或剪力不足且相差较大的情况下。采用四面围套时壁厚应据实际情况而定。施工时在梁两侧板上间隔500mm凿洞以浇筋砼, 箍筋可用开口箍或穿板封闭箍, 并经计算确定配筋数量。4) 构件的单面加大截面法单面加大截面法分两种, 上面加高和下面加厚。
另外, 因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。
混凝土裂缝控制处理 篇10
关键词:混凝土,施工温度,裂缝,处理措施
1 裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因, 主要是温度和湿度的变化, 混凝土的脆性和不均匀性, 以及结构不合理, 原材料不合格 (如碱骨料反应) , 模板变形, 基础不均匀沉降等。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热, 内部温度不断上升, 在表面引起拉应力。后期在降温过程中, 由于受到基础或老混凝上的约束, 又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时, 即会出现裂缝。如养护不周、时干时湿, 表面干缩形变受到内部混凝土的约束, 也往往导致裂缝。
2 温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:
2.1 早期:
自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束, 一般约30天。这个阶段的两个特征, 一是水泥放出大量的水化热, 二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化, 这一时期在混凝土内形成残余应力。
2.2 中期:
自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止, 这个时期中, 温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起, 这些应力与早期形成的残余应力相叠加, 在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
2.3 晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起, 这些应力与前两种的残余应力相迭加。
3 温度的控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝, 减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手:
控制温度的措施如下:
a.采用改善骨料级配, 用干硬性混凝土, 掺混合料, 加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;
b.拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;
c.热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度, 利用浇筑层面散热;
d.在混凝土中埋设水管, 通入冷水降温;
e.规定合理的拆模时间, 气温骤降时进行表面保温, 以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
f.施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构, 在寒冷季节采取保温措施。
改善约束条件的措施是:
a.合理地分缝分块;
b.避免基础过大起伏;
c.合理的安排施工工序, 避免过大的高差和侧面长期暴露。
此外, 改善混凝土的性能, 提高抗裂能力, 加强养护, 防止表面干缩, 特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要, 应特别注意避免产生贯穿裂缝, 出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的, 因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
在混凝土的施工中, 为了提高模板的周转率, 往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间, 以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模, 在表面引起很大的拉应力, 出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期, 由于水化热的散发, 表面引起相当大的拉应力, 此时表面温度亦较气温为高, 此时拆除模板, 表面温度骤降, 必然引起温度梯度, 从而在表面附加一拉应力, 与水化热应力迭加, 再加上混凝土干缩, 表面的拉应力达到很大的数值, 就有导致裂缝的危险, 但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料, 如泡沫海棉等, 对于防止混凝土表面产生过大的拉应力, 具有显著的效果。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小, 因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下, 钢的各项性能是稳定的, 而与应力状态、时间及温度无关。加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时, 对提高混凝土抗裂性的效果较好。
为保证混凝土工程质量, 防止开裂, 提高混凝土的耐久性, 正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。
例如使用减水防裂剂, 在实践中总结出其主要作用为:
a.混凝土中存在大量毛细孔道, 水蒸发后毛细管中产生毛细管张力, 使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力, 但会使混凝土强度降低。
b.水灰比是影响混凝土收缩的重要因素, 使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。
c.水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素, 掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量, 其体积用增加骨料用量来补充。
d.减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度, 减少混凝土泌水, 减少沉缩变形。
e.提高水泥浆与骨料的粘结力, 提高的混凝土抗裂性能。
f.混凝土在收缩时受到约束产生拉应力, 当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度, 大幅提高混凝土的抗裂性能。
g.掺加外加剂可使混凝土密实性好, 可有效地提高混凝土的抗碳化性, 减少碳化收缩。
h.掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当, 在有效防止水泥迅速水化放热基础上, 避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
i.掺外加剂混凝土和易性好, 表面易摸平, 形成微膜, 减少水分蒸发, 减少干燥收缩。
许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能, 我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究, 比单纯的靠改善外部条件, 可能会更加简捷、经济。
4 混凝土的早期养护
实践证明, 混凝土常见的裂缝, 大多数是不同深度的表面裂缝, 其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发, 保温应达到下述要求:
a.防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度, 防止表面裂缝。
b.防止混凝土超冷, 应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
c.防止老混凝土过冷, 以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护, 主要目的在于保持适宜的温湿条件, 以达到两个方面的效果, 一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭, 防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行, 以期达到设计的强度和抗裂能力。
适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期, 在施工中应切实重视起来。
结束语
混凝土裂缝的预防与处理 篇11
一、混凝土工程中常见裂缝及预防
1.干缩裂缝及预防:干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比設计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2.塑性收缩裂缝及预防:塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,容易产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺入高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
3.沉陷裂缝及预防:沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。
主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序
4.温度裂缝及预防:温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量降低水化热。五是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌和物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。七是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。八是加强混凝土养护,用湿润的草帘、麻片等覆盖,并洒水,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。
5.化学反应引起的裂缝及预防:混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝应在施工中采取有效措施进行预防。主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
二、裂缝处理
(1)开槽法修补裂缝:该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm,采用环氧树脂:10,聚硫橡胶:3,水泥:12.5,砂:28。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后,将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中,再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度(约0.4斤丙酮就可以了)。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内,整个施工过程应控制在30分钟左右。
(2)低压注浆法修补裂缝:低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm-0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。当裂缝数量较多时,先要在裂缝位置上贴医用白胶布,再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝,使裂缝封闭,大约10分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆嘴。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行,若气温高的话,半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆嘴,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆嘴压入裂缝,当相邻的嘴中流出浆液时,就可拔出补缝器,堵上铝铆钉。
(3)表面覆盖法修补裂缝 :这是一种在微细裂缝(一般宽度小于0.2mm)的表面上涂膜,以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法,这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以追踪其变化。 表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异,通常采用弹性涂膜防水材料,聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘贴)等。
三、结论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此严格按规程、规范要求施工,严把质量关,防患于未来,尽可能地降低混凝土裂缝的出现,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
(作者单位:1.沈阳北方建设股份有限公司
2.辽宁龙士达钢结构股份有限公司)
混凝土裂缝控制处理 篇12
1 混凝土工程中常见裂缝产生的原因
混凝土工程建设中裂缝的产生有很多种原因,主要是温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性、结构不合理、原材料不合格(如碱骨料反应)、模板变形、基础不均匀沉降等。混凝土因材料选用不当产生质量缺陷或裂缝,一般认为其成因是混凝土材料变形受约束所引起的内应力大于材料抗拉强度。材料选用不当的常见因素有:水泥过期或品种选用不当;混凝土配比不合理;水泥、骨料含有过量有害物质;水泥水化热过高;外加剂使用不当等。其中,骨料含有过量杂质的现象最为普遍,砂、石含泥量大将降低水泥石与骨料的黏结强度,导致早期裂缝产生,且易发展为贯通性有害裂缝。自20世纪90年代以来,随着我国商品混凝土施工工艺的逐步推广,在工程中,尤其是住宅建筑中,基础底板、地下室外墙以及楼层现浇板出现早期收缩裂缝的比例逐渐增多。而商品混凝土由于流动性、和易性的要求,使得坍落度增加,水灰比增大,水泥标号提高,水泥用量增加,骨料粒径减小,外加剂增多,导致混凝土的收缩及水化热作用比以往的低流动性混凝土大幅增加。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。在后期降温过程中,混凝土由于受到基础或老混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。在一般设计中,均要求做到不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是,在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部形成相当大的拉应力。有时温度应力可超过其他外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对进行合理的结构设计和施工极为重要。
2 应力的变化规律及合理的结构设计与施工要求
温度应力的形成过程可分为3个阶段:①早期。自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30 d。这个阶段有2个特征:一是水泥放出大量的水化热;二是混凝土弹性模量急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。②中期。自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,其与早期形成的残余应力相叠加,而在此期间混凝土的弹性模量变化不大。③晚期。在混凝土完全冷却以后的运转时期,温度应力主要是外界气温变化所引起,其与前2种的残余应力相叠加。
引起温度应力的原因可分为2类:①自生应力。边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如,桥梁墩身结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。②约束应力。结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土,这2种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作,在大多数情况下需要依靠模型试验或数值进行计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响。
3 温度应力的控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝,必须减轻温度应力,而这可以从控制温度和改善约束条件2个方面着手。
控制温度的措施:采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施来减少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;在寒冷季节对施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构采取保温措施。
改善约束条件的措施:合理地分缝分块;避免基础有过大起伏;合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。
此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要。同时,应特别注意避免产生贯穿裂缝,因为出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,故施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,应正确使用外加剂。在施工建设过程中,正确使用减水防裂剂可以达到有效防止裂缝产生的良好效果。如水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。水泥用量也是影响混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积通过增加骨料来补充。减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。使用减水防裂剂可提高水泥浆与骨料的黏结力及混凝土抗裂性能。混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效地提高混凝土的抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。掺加外加剂可使混凝土密实性好,有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。掺外加剂的混凝土和易性好,表面易抹平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩。
许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究。
4 混凝土的早期养护
实践证明,混凝土常见的裂缝大多数是不同深度的表面裂缝,其主要是由温度梯度造成寒冷地区的温度骤降而引起。因此说,混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发,应防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,以防止表面裂缝。防止混凝土超冷,应该尽量使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度,以防止老混凝土过冷,减少新老混凝土间的约束。
适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余,但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或妨碍水泥的水化,而表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此,混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应对其切实重视。
5 结语
裂缝是混凝土建设工程中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
参考文献
[1]孙凯.浅析钢筋砼结构的裂缝[J].甘肃科技,2004(3).
[2]李磊,程云杉.高层混凝土结构中几个主要受力部位的裂缝分析及控制[J].河南大学学报:自然科学版,2002(1).
[3]韩素芳.钢筋混凝土结构裂缝控制指南[M].北京:北京化学工业出版社.2006.
[4]肇元.钢筋混凝土裂缝分析与控制[M].北京:北京工程力学出版社.2006.
【混凝土裂缝控制处理】推荐阅读:
混凝土裂缝处理07-18
混凝土裂缝预防与处理07-22
混凝土水池裂缝控制06-21
混凝土工程裂缝控制07-07
混凝土的裂缝控制09-22
混凝土裂缝成因及控制05-09
混凝土裂缝成因与控制07-12
沥青混凝土裂缝产生的原因及处理06-06
现浇混凝土楼板裂缝处理施工方案09-15
钢筋混凝土梁裂缝处理09-14